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5.中国科学家成功将人肝再生增强因子( hALR)的基因导入羊的乳腺上皮细胞中,再利用核移植技术培育出了转基因克隆羊,其乳汁含有hALR.请回答下列问题:
(1)从人的肝细胞中获取所有mRNA,并以此为模板反转录产生多种cDNA/互补DNA片段,与载体连接后储存在一个受体菌群中,该受体菌群体叫做人的cDNA(部分DNA)文库,从该文库中获得hALR基因,这样获得的基因与人的肝细胞中的hALR基因相比有(有/没有)区别.
(2)得到hALR基因后,若要较快地得到大量的hALR基因,一般采用PCR技术扩增.扩增过程包括:目的基因解链为单链、引物与单链相应互补序列结合、在Taq/热稳定DNA聚合/DNA聚合酶作用下延伸,如此重复循环.如图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向,请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及扩增方向.

(3)目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是转基因生物的DNA上是否插入了目的基因.
(4)人的hALR基因能够在羊乳腺细胞表达出相同的hALR,说明所有生物共用一套密码子.

分析 1、基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成.
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等.
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法.
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术.个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等.
2、cDNA文库和基因文库的比较表:

文库类型cDNA基因组文库
文库大小
基因中启动子
基因中内含子
基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因
物种间的基因交流可以部分基因可以

解答 解:(1)以mRNA为模板,通过逆转录方法产生多种cDNA片段,与载体连接后储存在一个受体菌群中,该受体菌群体叫做cDNA(部分DNA)文库;从部分基因文库中获取的DNA没有启动子、内含子和终止子等,因此这样获得的基因与人的肝细胞中的hALR基因相比有区别.
(2)PCR技术扩增过程包括:目的基因解链为单链、引物与单链相应互补序列结合、在热稳定DNA聚合酶作用下延伸,如此重复循环.由于DNA分子的两条链是反向平行的,且延伸总是从3'-5',若图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向,则另一条引物的位置及扩增方向.如图
(3)目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是转基因生物的DNA上是否插入了目的基因.
(4)由于生物共用一套遗传密码子,因此人的hALR基因能够在羊乳腺细胞表达出相同的hALR.
故答案为:
(1)cDNA/互补DNA     cDNA(部分DNA)    有
(2)引物与单链相应互补序列结合    Taq/热稳定DNA聚合/DNA聚合      

(3)插入了目的基因
(4)共用一套密码子

点评 本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理、概念、操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识准确判断各选项.

练习册系列答案
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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

16.美国杜克大学的研究人员发明了一种方法,只用手指的一滴血就能在流鼻涕和发热等症状出现之前检测出谁将患上流感.如图表示某同学在医院取指血时兴奋在反射弧中的传导和传递过程的模式图,请回答有关问题:

(1)图甲中的感受器受到一定强度的刺激后,A和B两个电流表中指针偏转次数分别是2次、2次.
(2)兴奋在离体神经纤维上以局部电流(电信号)形式传导,在体内兴奋的传导方向是单(填“单”或“双”)向的.
(3)如图丁是上图的局部放大部分,若PO=QO,MP>OP,则同时在哪两点给予相同且适宜的刺激,电流表不偏转?同时刺激P、Q两点;或同时刺激M、O两点.
(4)研究发现神经递质GABA(可被GABA转氨酶降解)与受体结合后会诱发阴离子内流,若将GABA转氨酶的抑制剂作为药物施用于癫痫病人,则可通过抑制病人异常兴奋的形成从而缓解病情.
(5)图丙为突触的结构模式图,重症肌无力是自身免疫病,研究发现患者体内神经递质含量正常,则其发病是由于自身异常抗体攻击了丙图中的(突触后膜上的)受体结构(填名称),使兴奋在神经元之间传递受阻,使肌肉收缩无力而导致.

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

16.下列对有关实验的分析,正确的是(  )
选项材料和试剂实验现象结论
A萝卜汁+双缩脲试剂溶液不呈紫色萝卜汁中不含蛋白质
B人口腔上皮细胞+甲基绿细胞核和细胞质都呈绿色细胞核和细胞质中都分布有较多的DNA
C酵母菌培养液滤液+重铬酸钾酸性溶液溶液呈灰绿色酵母菌呼吸作用产生了酒精
D桔子汁+苏丹Ⅲ溶液呈橘黄色桔子汁中含有较多脂肪
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

13.如表是某荒地一条食物链3个营养级的能量分析表(单位:J/hm2•a).后来由于该荒地被附近居民掘土而成为洼地,进而成为沼泽地.
营养级同化的能量呼吸释放量
A2.48×10113.61×1010
B7.46×1087.16×108
C2.42×1072.31×107
(1)从能量流动角度分析,A营养级未被利用的能量包括未被自身呼吸消耗,未被下一营养级捕食,未被分解者利用;第二营养级到第三营养级的能量传递效率为3.2%;该荒地的群落演替类型为次生演替.
(2)受水浸泡的沼泽土壤,由于缺氧时,微生物的活动减弱,土壤有机物的分解速度降低,使有机物积累量增加,可成为开发有机肥和生物能源的场所.

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

20.下列关于DNA的叙述正确的是(  )
A.DNA转录的产物就是mRNA
B.导致性状改变的基因突变不一定能遗传给子代
C.某碱基在DNA单链中所占比例与在双链中所占比例相同
D.某个含100个碱基对的特定基因其碱基对的排列方式有4100

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

10.科研人员利用“基因敲除技术”敲除了新生小鼠心肌细胞中的GATA4基因,结果发现一个分泌型因子FGF16的表达水平降低,小鼠心脏丧失了再生能力,并出现了严重的心肌肥大现象.紧接着科研人员利用腺相关病毒载体AAV9,实现了在心肌细胞中“过表达”Fgfl6基因,发现心肌细胞恢复增殖能力,心肌肥大也受到一定的抑制.这项工作为心肌损伤修复和病理性心肌肥大的临床治疗提供了理论基础.请回答:
(1)“基因敲除”和“基因工程”技术所依赖的生物学原理是基因重组.
(2)腺相关病毒载体AAV9作为基因工程的工具,除具备普通“质粒载体”的条件外,还应具有必需是安全的、分子大小应适合(答出两点即可)的条件.
(3)目的基因与载体结合过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶.已知限制性内切酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-.请画出目的基因被限制性内切酶I切割后所形成的黏性末端.DNA连接酶对所连接的两端碱基序列是否有专一性要求?否.
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16.中国科研人员首次将与Fib-H基因类似的人工丝蛋白基因,导人到被敲除Fib-H基因的蚕卵体内,意味着对蚕卵的基因改造获得成功.当它们长大后,吐出的丝中就含有人工合成丝蛋白.通过这种技术还可以让家蚕在吐丝的同时,按照实际需要吐出其他蛋白.含有人工合成丝蛋白的蚕茧,能发出绿色荧光,比正常的蚕茧更加轻薄.请回答下列问题:
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(2)将人工丝蛋白基因导入蚕卵体内之前,需要进行的核心步骤是构建基因表达载体,其目的是使该基因在蚕卵中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时,使其能够表达和发挥作用.
(3)绿色荧光蛋白基因可以作为标记基因,用于鉴别和筛选蚕卵中是否含有人工丝蛋白基因.

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13.某基因一条链中$\frac{G+T}{A+C}$=$\frac{2}{3}$,则其互补链和整个基因中$\frac{A+T}{G+C}$分别为(  )
A.1    1B.$\frac{3}{2}$    $\frac{3}{2}$C.$\frac{2}{3}$   $\frac{2}{3}$D.无法计算

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

12.甲、乙代表不同的种群,已知甲和乙原本属于同一物种,由于地理隔离,且经过若干年的进化,现在不能确定甲和乙是否还属于同一物种.下列有关说法正确的是(  )
A.若甲和乙能进行交配,则它们属于同一物种
B.若甲和乙仍然为同一物种,则它们具存相同的基因库
C.甲、乙与环境之间的生存斗争,对生物进化是有利的
D.在环境条件保持稳定的前提下,则其种群的基因频率不会发生改变

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